(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210749934.X (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 华侨大学 地址 362000 福建省泉州市城华北路269号 (72)发明人 廖章文　姜峰　叶成涛　张涛　 刘建豪　 (74)专利代理 机构 厦门智慧呈 睿知识产权代理 事务所(普通 合伙) 35222 专利代理师 王玮婷 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 滑雪板仿真设计方法、 装置、 设备及存储介 质 (57)摘要 本发明公开了一种滑雪板仿真设计方法、 装 置、 设备及存储介质， 方法包括： 建立滑雪板的初 始三维模型， 确定滑雪板的工作环境参数； 根据 工作环境参数以及初始三维模型， 确定滑雪板的 外部流场， 生成多相流模型； 通过正交试验的方 法对初始三维模 型的重要结构进行仿真模拟， 以 确定各个重要结构的最优设计参数， 并生成优化 三维模型； 根据优化三维模型以及所述工作环境 参数， 确定优化后的外部流场； 分析不同位姿参 数下， 优化三维模型对外部流场的影响， 以确定 滑雪板的最优位姿参数； 根据优化三维模型以及 最优位姿参数， 对滑雪板进行仿真设计。 本发明 能减少实验的工作量， 同时减少运动员试用时受 伤的风险， 对滑雪运动员的运动过程具有指导作 用。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115048881 A 2022.09.13 CN 115048881 A 1.一种滑雪 板仿真设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 建立滑雪 板的初始三维模型， 并确定滑雪 板的工作环境 参数； 根据所述工作环境参数以及所述初始三维模型， 确定滑雪板的外部流场， 并根据所述 初始三维模型、 所述外 部流场、 空气与雪的流体属性， 生成多相流模型； 在所述多相流模型中， 通过正交试验的方法对所述初始三维模型的重要结构进行仿真 模拟， 以确定各个重要结构的最优设计参数， 并根据所述 最优设计参数生成优化 三维模型； 根据所述优化 三维模型以及所述工作环境 参数， 确定优化后的外 部流场； 分析不同位姿参数下， 所述优化三维模型对优化后的外部流场的影响， 以确定所述滑 雪板的最优位姿参数； 根据所述优化 三维模型以及最优位姿参数， 对滑雪 板进行仿真 设计。 2.根据权利要求1所述的滑雪板仿真设计方法， 其特征在于， 所述工作环境参数包括滑 雪板初始下沉 位置、 空气流速、 大气压和重力常数。 3.根据权利要求1所述的滑雪板仿真设计方法， 其特征在于， 根据 所述工作环境参数以 及所述初始三维模型， 确定滑雪板的外部流场， 并根据所述初始三维模型、 所述外部流场、 空气与雪的流体属性， 生成多相流模型 具体包括： 根据所述初始三维模型的设计尺寸确定 外部流场的计算区域； 对所述初始三维模型进行boolean求差计算得到外部流场的计算区域， 并进行对称分 割， 最后进行网格划分， 根据所述外部流场的计算区域， 确定空气与雪两相流体的流体区 域； 根据所述 流体区域、 空气与雪的流体属性对多相流模型进行参数设置 。 4.根据权利要求3所述的滑雪板仿真设计方法， 其特征在于， 雪材料的流体属性参数 为： 比热容设置为2100J/(kg ·℃)， 比重设置为100kg/m3， 材料的相对分子质量设置为 18.02， 初始温度设置为26 3K， 粘度设置为1 ×10‑2Pa·s。 5.根据权利要求1所述的滑雪板结构与位姿仿真优化设计方法， 其特征在于， 在所述多 相流模型中， 通过正交试验的方法对所述初始三维模型 的重要结构进行仿真模拟， 以确定 各个重要结构的最优设计参数， 并根据所述 最优设计参数生成优化 三维模型， 具体为： 选取滑雪板结构侧刃最小宽度、 侧刃弦长、 板身拱形高度、 板头及板尾翘曲高度作为滑 雪板的重要结构的参数； 确定多个重要结构参数组； 其中， 所述重要结构参数组包括各个重要结构的设计参数， 且不同的重要结构参数组中， 相同的重要结构的设计参数不同； 基于正交试验的方法以及所述重要结构参数组， 形成多个试验组； 在所述多相流模型中， 根据所述多个试验组对所述初始三维模型进行仿真模拟， 以获 得试验结果； 根据所述试验结构确定最优的试验组， 以获得 各个重要结构的最优设计参数； 根据所述 最优设计参数生成优化 三维模型。 6.根据权利要求1所述的滑雪板结构与位姿仿真优化设计方法， 其特征在于， 分析不同 位姿参数下， 所述优化三维模型对优化后的外部流场的影响， 以确定所述滑雪板的最优位 姿参数， 具体包括： 选取攻角参数作为 位姿参数， 并确定多个攻角参数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115048881 A 2在所述优化三维模型中， 对不同攻角参数进行仿真计算， 计算各个攻角参数下， 在优化 后的外部流场中， 空气与雪的混合状态、 粘滞力变化以及正压力和 切向力的合力变化； 根据计算结果， 确定所述滑雪 板的最优位姿参数。 7.一种滑雪 板仿真设计装置， 其特 征在于， 包括以下步骤： 模型建立单 元， 用于建立滑雪 板的初始三维模型， 并确定滑雪 板的工作环境 参数； 多相流模型设置单元， 用于根据所述工作环境参数以及所述初始三维模型， 确定滑雪 板的外部流场， 并根据所述初始三维模型、 所述外部流场、 空气与雪的流体属 性， 生成多相 流模型； 模型优化单元， 用于在所述多相流模型中， 通过正交试验的方法对所述初始三维模型 的重要结构进行仿真模拟， 以确定各个重要结构的最优设计参数， 并根据所述最优设计参 数生成优化 三维模型； 流场优化单元， 用于根据所述优化三维模型以及所述工作环境参数， 确定优化后的外 部流场； 位姿确定单元， 用于分析不同位姿参数下， 所述优化三维模型对优化后的外部流场的 影响， 以确定所述滑雪 板的最优位姿参数； 仿真设计单元， 用于根据所述优化三维模型以及最优位姿参数， 对滑雪板进行仿真设 计。 8.一种滑雪板仿真设计设备， 其特征在于， 包括存储器以及处理器， 所述存储器 内存储 有计算机程序， 所述计算机程序能够被所述处理器执行， 以实现如权利要求1至6任意一项 所述的滑雪 板仿真设计方法。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 存储有计算机程序， 所述计算机程序能够被 所述计算机可读存储介质所在设备的处理器执行， 以实现如权利要求 1至6任意一项 所述的 滑雪板仿真设计方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115048881 A 3